MongoDB复制集详解：分布式集群与选举机制

"MongoDB分布式集群.pdf" MongoDB是一个强大的开源文档型数据库系统，它支持分布式部署，能够实现高可用性和水平扩展。本文件主要关注MongoDB的分布式集群，特别是其复制集（Replica Set）的功能和操作。 1. 副本集的概念 MongoDB的副本集是一种数据冗余和故障恢复机制，由一组运行相同数据集的mongod实例组成。这些实例分布在不同的服务器上，拥有不同的IP地址和端口，但共享相同的副本集名称。这样的设计旨在确保数据的持久性和服务的连续性。 2. 副本集的组成 每个副本集包含一个Primary节点和多个Secondary节点。Primary是默认的读写节点，处理所有客户端的读写请求。Secondary节点则定期从Primary节点复制数据，以保持与Primary的数据同步。 3. 复制原理 复制过程始于Primary节点，它将操作日志（oplog）同步到Secondary节点。Secondary节点根据oplog中的记录应用变更，以达到与Primary相同的数据状态。这种复制机制保证了在Primary节点故障时，Secondary可以立即接管，避免服务中断。 4. 选举制度 当Primary不可用时，副本集内的Secondary节点会进行选举以选择新的Primary。选举规则基于优先级和投票权。每个成员有特定的优先级（`members.priority`）和投票权（`members.votes`），在最高优先级的节点中，得票最多的节点成为新Primary。 5. 副本集操作 - 转换独立节点为副本集：这需要先停止mongod实例，复制dbpath目录，然后重新启动mongod，添加`--replSet`选项指定副本集名称。也可以通过配置文件设置。 - 添加节点到副本集：首先创建一个新的mongod实例，配置dbpath和副本集信息，然后将新节点添加到现有的副本集中。 6. 初始化和管理副本集 初始化副本集通常涉及启动一个mongod实例，然后使用mongo shell命令进行配置。一旦有了一个Primary，可以添加更多Secondary节点。在添加过程中，需要指定新节点连接到现有副本集的其他成员，以进行初始同步。 MongoDB的分布式集群和副本集是实现高可用性和容错的关键特性。通过复制和选举机制，MongoDB可以在主节点出现问题时快速恢复服务，保证数据的安全性和系统的稳定性。理解和熟练掌握这些操作对于管理和维护MongoDB集群至关重要。